例子包括一元聚酰胺。一般來說,一元聚酰胺通過開環(huán)反應(yīng)形成。由二元胺和二元酸形成的聚酰胺實(shí)例包括包含己二酸或?qū)Ρ蕉姿崤c二元胺反應(yīng)的產(chǎn)物的聚酰胺(例如尼龍)。一元聚酰胺實(shí)例包括尼龍6和聚(ρ-苯甲酰胺)。尼龍可以是均聚物、共聚物或其混合物。在本發(fā)明中可用的優(yōu)選的聚酰胺均聚物包括尼龍3、尼龍4,尼龍5、尼龍6,尼龍6Τ、尼龍66、尼龍610,尼龍612、尼龍69、尼龍7,尼龍77,尼龍8、尼龍9、尼龍10,尼龍11、尼龍12,和尼龍91。也可以使用包含上文提到的任何聚酰胺的共聚物。聚酰胺共聚物可以是隨機(jī)的共聚物、嵌段共聚物或其組合。聚酰胺共聚物的實(shí)例包括具有多個(gè)不同酰胺的聚合物(即聚酰胺-聚酰胺共聚物)、聚酰胺酯共聚物、聚醚酯酰胺共聚物、聚碳酸酯酰胺或其任意組合。
[0062]一聚酰胺-聚酰胺共聚物可包括兩種或更多種此處所述的用于形成聚酰胺均聚物的聚酰胺。優(yōu)選的聚酰胺-聚酰胺共聚物包括聚酰胺6和聚酰胺66、聚酰胺610或其任意組合。例如,一聚酰胺-聚酰胺共聚物可基本上由兩種或更多種選自以下物質(zhì)組成的組的聚酰胺組成:聚酰胺6和聚酰胺66、聚酰胺69、聚酰胺610、聚酰胺612、和聚酰胺12。更優(yōu)選的聚酰胺-聚酰胺共聚物可基本上由兩種或更多種選自以下物質(zhì)組成的組的聚酰胺組成:聚酰胺6和聚酰胺66、聚酰胺69和聚酰胺610。這種共聚物的實(shí)例包括聚酰胺6/66、聚酰胺6/69和聚酰胺6/66/610。尤其優(yōu)選的聚酰胺-聚酰胺共聚物是聚酰胺6/66共聚物。聚酰胺66在聚酰胺6/66共聚物中的濃度基于共聚物的總重量可以為總重量的約90 %或更少、優(yōu)選為總重量的約70%或更少、更優(yōu)選為總重量的約60%或更少、最優(yōu)選為總重量的約50%或更少。聚酰胺6在聚酰胺6/66共聚物中的濃度基于共聚物的總重量可以為總重量的約10%或更多、優(yōu)選為總重量的約30%或更多、更優(yōu)選為總重量的約40%或更多、最優(yōu)選為總重量的約50%或更多。另一個(gè)尤其優(yōu)選的聚酰胺-聚酰胺共聚物是聚酰胺6和聚酰胺69的隨機(jī)的或嵌段聚合物。聚酰胺共聚物(即包括一種或多種酰胺單體的共聚物)可包括一聚醚,如脂肪醚或一芳香醚。
[0063]可以設(shè)想到,采用了復(fù)合物的應(yīng)用可通過包括一種或多種分散在核心層的填料而受益??梢圆捎萌魏维F(xiàn)有技術(shù)中的聚合物復(fù)合填料。核心層可通過填充好的聚合物材料(例如包含一種或多種熱塑性材料和一種或多種填料的聚合物材料)形成。填料可包括、基本上或全部由一種或多種增強(qiáng)填料例如纖維,更優(yōu)選為金屬纖維組成。金屬填料(如金屬纖維)和其他可用的填料在公開號(hào)為wo 2010/021899(由Mizrahi于2010年2月25日公布)的國(guó)際專利申請(qǐng)中有所描述,見第064-081段,在此通過引用結(jié)合到本文中,以及在系列號(hào)為12/978,974(由Mizrahi在2010年12月27日提交)的美國(guó)專利申請(qǐng)的第52-70段、圖2A,2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 2G, 2H, 2I,2J,3,和圖4中以及國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/US2011/24829(由Mizrahi等在2011年2月15日提交)的第58-80段中有所描述,這些均通過引用結(jié)合到本文中。例如,在本發(fā)明中可用的金屬纖維包括由以下金屬形成的纖維,例如鋼(例如,低碳鋼、不銹鋼等),鋁、鎂、鈦、銅、包含至少40wt%銅的合金,包含至少40被%的鐵的其它合金,包含至少40wt%鋁的其他合金,包含至少40wt%的鈦的其它合金或其任何組合。優(yōu)選的纖維包括、基本上或全部由鋼組成。如果使用,盡管其可包括一種或多種合金、元素(例如N1、Cr或其他用于定義不銹鋼的元素),纖維的鋼可以為普通碳鋼(例如具有約0.2,0.15或甚至0.08wt%以下的碳濃度)。該纖維可帶一犧牲陽(yáng)極材料或元件,如以下所述。該纖維可與兩種或更多種纖維的混合物結(jié)合,例如兩種或更多種不同組分(例如選擇用于犧牲陽(yáng)極的纖維的一種)的纖維的混合物、兩種或更多種橫截面不同、尺寸不同或其他不同的纖維的混合物。
[0064]填充的聚合物材料可包含其他非金屬導(dǎo)電纖維,如公開號(hào)為WO 2010/021899(由Mizrahi于2010年2月25日公布)的國(guó)際專利申請(qǐng)中描述的那些。
[0065]優(yōu)選金屬纖維使得復(fù)合材料具有通常良好的焊接特性。例如,可選擇金屬纖維的濃度、尺寸、金屬纖維之間的接觸量、金屬纖維的形狀、金屬纖維和金屬層之間的接觸量或其任意組合,使得復(fù)合材料(例如復(fù)合材料的一區(qū)域,在該區(qū)域中核心層包括金屬纖維)具有通常良好的焊接處理窗口,一通常較高的導(dǎo)電性,一通常較低的靜態(tài)接觸電阻或其任意組合。通常良好的焊接處理窗口可有以下特征,例如高焊接電流范圍和/或高焊接時(shí)間范圍。復(fù)合材料的焊接電流范圍和靜態(tài)接觸電阻可具有多個(gè)特征并可根據(jù)一方法測(cè)定,如2010年8月27日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/377,599的第111-117段和2010年12月27日提交的系列號(hào)為12/978, 974的美國(guó)專利申請(qǐng)第013、016、023、034-039、076_080、121-126段和圖5-8以及國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/US11/45778(2011年8月15日提交)中描述的方法,其通過引用結(jié)合到本文中。
[0066]金屬纖維優(yōu)選具有公開號(hào)為W0 2010/021899 (由Mizrahi于2010年2月25日公布)的國(guó)際專利申請(qǐng)中描述的維度和維度分布。不作限制的,金屬纖維具有一重量平均長(zhǎng)度(weight average length) Lavg,其大于約1mm,更優(yōu)選大于約2mm,最優(yōu)選大于約4mm。適合的纖維的Lavg可小于約200mm,優(yōu)選小于約55mm,更優(yōu)選小于約30mm,最優(yōu)選小于約25mm。纖維的重量平均直徑(weight average diameter)可大于約0.1 μm,更優(yōu)選是超過Ι.Ομπι,最優(yōu)選是超過4μπι。纖維的重量平均直徑可小于約300 μπι,更優(yōu)選是小于約50 μ m,更優(yōu)選是小于40 μ m,最優(yōu)選是小于約30 μ m。
[0067]金屬纖維可以為任意形狀。金屬纖維可包括一曲線部分。通??墒褂镁€性金屬纖維。更優(yōu)選是金屬纖維是非直纖維。例如,金屬纖維是非直纖維,可具有一個(gè)或多個(gè)彎曲部,可具有一通常呈弧形的輪廓,可具有一通常為螺旋的形狀,或其任意組合。金屬纖維起初是直的,優(yōu)選在與聚合物結(jié)合時(shí)變成非直纖維(如上所述)。
[0068]金屬纖維可具有一個(gè)或多個(gè)特征描述在2010年8月6日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/371,360的第099-102段、第157段和圖5中,該內(nèi)容通過引用結(jié)合到本文中。例如,金屬纖維的橫截面(即在纖維的長(zhǎng)度的橫向方向)可具有一個(gè)或多個(gè)平面。因此,復(fù)合物中的金屬纖維的一部分可與金屬層和/或另外的纖維形成平面接觸。金屬纖維可具有一橫截面,該橫截面通常是一具有四個(gè)或更多面的多邊形,例如橫截面通常是矩形,平行四邊形,或正方形。這種纖維從而也可配置成通常的細(xì)長(zhǎng)的扁平帶狀條帶。帶狀條帶的長(zhǎng)(例如平均長(zhǎng)度)寬(例如加權(quán)平均寬度)比可以為約2或更大,約4或更大,約8或更大,或者約15或更大。帶狀條帶的長(zhǎng)(例如平均長(zhǎng)度)寬(例如加權(quán)平均寬度)比可以為約5000或更小,約1000或更小,約400或更小,約100或更小,或者約30或更小。纖維的寬度(例如加權(quán)平均寬度)和厚度(例如加權(quán)平均厚度)的比例可為約1或更大,約1.4或更大,約2或更大,約3或更大,約5或更大,約7或更大。纖維的寬度與厚度的比例可為約300或更小、約100或更小、約50或更小或者約15或更小。這種纖維可通過一個(gè)或多個(gè)形成步驟制備,例如將金屬箔(例如其厚度約等于纖維厚度)切割成窄帶狀條帶(例如,切口之間的間距的寬度可定義纖維的寬度)的步驟。
[0069]垂直于纖維長(zhǎng)度的金屬纖維的橫截面可具有任何幾何形狀。例如,橫截面可以是一多邊形(如矩形或正方形)或其他一般具有直邊的形狀,或者橫截面可包括至少一個(gè)基本為弧形的面(例如,金屬纖維可具有一整體為弧形,例如基本為圓形或基本為橢圓形的橫截面)。在縱軸橫向面的金屬纖維的橫截面面積優(yōu)選為約1 X 10 6mm2或更大,更優(yōu)選為約IX 10 5mm2或更大,更優(yōu)選為約8X10 5mm2或更大,更優(yōu)選為約1 X 10 4mm2或更大,最優(yōu)選為約4X10 4mm2或更大。在縱軸橫向面的金屬纖維的橫截面面積優(yōu)選為約2.5X 10 2或更小,更優(yōu)選為約1 X 10 2mm2或更小,更優(yōu)選為約2.5 X 10 3mm2或更小,最優(yōu)選為約1 X 10 3mm2或更小。例如,令人吃驚的是,相對(duì)于具有較小橫截面面積纖維的材料,采用在縱軸橫向面內(nèi)的橫截面面積大于約8 X 10 5_2的鋼纖維的復(fù)合材料具有改善的焊接工藝窗口。這類復(fù)合材料,包括橫截面面積大于8 X 10 5_2的纖維,維持高回火性和成形性這些在具有更薄纖維的復(fù)合材料中的特性。
[0070]金屬纖維在整個(gè)纖維的長(zhǎng)度和/或?qū)挾壬峡梢跃哂谢静蛔兊暮穸取@w維的平面可以是光滑的(即通常沒有紋理),或者具有紋理。例如,一帶狀纖維可以有兩個(gè)主要光滑表面或者這兩個(gè)主要表面是有紋理的,或一個(gè)主要表面是有紋理的、一個(gè)主要的表面是光滑的。
[0071]可使用的尤其優(yōu)選的金屬纖維(可選的有一種或多種其他纖維)是鋼纖維(例如碳鋼纖維),該鋼纖維通常在長(zhǎng)度的橫向方向具有矩形橫截面(例如定義一通常扁平的帶狀條帶的輪廓)。金屬纖維可有一加權(quán)平均厚度約為約10-70 μ m,一加權(quán)平均寬度約為40-200 μ m, 一加權(quán)平均長(zhǎng)度約為0.8-5mm,或其任何組合。
[0072]當(dāng)用于兩金屬層之間的聚合層(例如,核心層)時(shí),優(yōu)選的,金屬纖維占大部分。眾多金屬纖維優(yōu)選包括大量的單根纖維。眾多金屬纖維可相互連接的。優(yōu)選這些眾多金屬纖維的一些通常不會(huì)永久的相互連接。眾多的金屬纖維可相互纏繞。眾多的纖維可形成機(jī)械聯(lián)鎖(即兩種或更多種的纖維束可機(jī)械聯(lián)鎖)。眾多的金屬纖維優(yōu)選是跨越聚合物層的厚度,這樣眾多的纖維(例如,金屬纖維網(wǎng))電氣連接兩個(gè)金屬層。盡管單個(gè)金屬纖維可跨越聚合物層的厚度,優(yōu)選沒有金屬纖維跨越聚合物層的厚度。如果金屬纖維跨越聚合物層的厚度,纖維跨越該厚度的部分優(yōu)選是約0.4或更小,更優(yōu)選是約0.20或更小,更優(yōu)選是約0.10或更小,更優(yōu)選是約0.04或更小,最優(yōu)選是約0.01或更小。眾多纖維中的纖維優(yōu)選以無序排列方式排列。例如,通常對(duì)齊的相鄰金屬纖維的最大數(shù)量可為約100或更少,優(yōu)選少于約50,更優(yōu)選少于約20,更優(yōu)選少于約10,最優(yōu)選少于約5。更優(yōu)選的,眾多纖維中的纖維優(yōu)選以隨機(jī)排列方式排列。接觸一個(gè)金屬層的表面的單根金屬纖維優(yōu)選不存在平面接觸(例如在纖維的長(zhǎng)度上)。因此,復(fù)合材料的特征可以為在金屬纖維和金屬層之間基本上不存在、或者甚至完全不存在平面接觸。接觸金屬表面的纖維優(yōu)選存在線接觸、點(diǎn)接觸或者二者的組合。一些金屬纖維可接觸一個(gè)金屬層,然而很少有金屬纖維在其大部分長(zhǎng)度上接觸金屬層。這樣,絕大部分的金屬纖維不會(huì)接觸金屬層或至少相當(dāng)大的部分不會(huì)接觸金屬層。沿著纖維至少一半